192122. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széles hőmérsékleti tartományban alkalmazható szilárd, a szénhidrogéntermelő kutak és kútkörzetek védelmére szolgáló inhibitor kompozíciók előállítására
1 2 A találmány olyan új szilárd inhibitorkeverékek előállítására vonatkozik, amelyek különösen a nagy — 1 tí% feletti - szén-dioxid és kén-hidrogén (30 mg|Nm3) tartalmú földgázt és kőolajat termelő kutak és kútkörzeti szerelvényeinek, illetve szállító vezetékeinek, termelőberendezéseinek a korrózió elleni védelmére - az azokban sokszor jelentősen eltérő hőmérsékleti viszonyok között is — alkalmasak. A szénhidrogéntermelő kutak védelmére elsősorban szerves nitrogén-vegyületeket alkalmaznak, aipelyeknekfőbb típusai: N-tartalmú alifás zsírsav-származékok, imidazolin-származékok, kvaterner ammónium-vegyületek és megfelelő gyanta-származékok. Ilyen N-tartalmú folyadék halmazállapotú korróziós inhibitort ismertetnek például az 1 446 840 sz. francia szabadalmi leírásban is. A 3 653 452 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a gázkutak fúrásánál a berendezések erózió és korrózió elleni védelmére speciális tercier aminokat és poliaminokat használnak iners hordozó folyadékban oldva. Ezek mellett különböző oxigén- és kéntartalmú heterociklikus vegyületek, sőt újabban foszfororganikus vegyületek is használatosak a fentemlített célra a szénhidrogéniparban. A szénhidrogéntermelő kutak kezelésére szolgáló hagyományos inhibitorok túlnyomórészt folyadék halmazállapotúak, amelyeket különböző, általában apoláris oldószerekben oldva vagy nagynyomású adagoló berendezésekkel (aggregát, szivattyú stb.) juttatnak a kúttalpra a termelőcsövön vagy a kút gyűrűs terén keresztül. A hazai szénhidrogén termelő kutak kezelésére leginkább elterjedt a Servo CK 340 (holland) és a Kontrol 143 (USA) inhibitorok használata. Ez a két inhibitor (az MTA Központi Kémiai Kutató Intézete 1981. évi Sz-953 számú kutatási jelentése szerint) főleg alkilbenzolokból, naftalinokból, alifás észterekből és oxo-vegyöletekből áll. Az eljárásunkkal nyert inhibitorok minőségének meghatározására és azoknak az imseretekkel való -összehasonlítására kidolgoztunk laboratóriumban végezhető védőképesség-vizsgálatokat és az ezek segítségével nyert adatok alapján döntöttük el a továbbiakban az üzemi felhasználhatóságot. A meghatározások lényegét az alábbiakban közöljük. 1) Statikus védőképesség meghatározás Autoklávban a kútfejen vett gázmintával a kútfej nyomásán és hőmérsékletén mérjük a korróziósebességet, illetve az inhibitorok védőképességét. A mintatestek általában a fémberendezés anyagából készülnek és a kútfejen vett rétegvíz vagy modellezett rétegvízbe merülnek a vizsgálat alatt. A korroziósebességct súlyveszteség alapján határozzuk meg. A szénhidrogén-oldható inhibitorokat szénhidrogén, legtöbbször gazolin, 10-20% inhibitortartalmú oldatba mártjuk a vizsgálat előtt. A vízoldható inhibitorokat a rétegvízbe adagoljuk a szükséges* illetve a vizsgálandó inhibitorokat a rétegvízbe adagoljuk a szükséges, illetve a vizsgálandó koncentrációban. Vizsgálati idő: 4 nap. 2) Dinamikus védőképesség meghatározás Az olajfürdős termosztátba merülő konténereket 16 fi perc forgatási sebességgel forgatjuk. Ezzel modellezzük a kútkörzet áramlási viszonyait. A konténerekbe előzetesen betöltött rétegvizet, illetve modellezett rétegvizet a próbatestek elhelyezése után.COj vagy más, a vizsgálandó kútra korróziós szempontból jellemző agresszív gázzal telítjük, majd a lezárt konténereket forgatjuk a fenti fordulatszámmal a kútfej hőmérsékleten. Az inhibitorokat a statikus módszerhez hasonlóan adagoljuk. Vizsgálati idő: 1 nap. A Kontol 143 inhibitor fentiek szerint végzett 80 °C-on dinamikus körülmények között mért védőképessége: 85%, COj gázzal történő telítés esetén. A statikus védőképesség 5% C02 tartalmú deszki földgáz esetén 10 MPa nyomáson és 80 °C-on: 90%. Az üzemi inhibitoros kezeléseket a beépített próbatestek súlyveszteségmérése, valamint a rétegvíz vastartalom-idő görbéje alapján értékeljük. A bázakerettyei szén-dioxidos és a szanki földgáz kútak Kontrol 143 inhibitorral történő rendszerek kezelésével 70-80%-os védelmet sikerült elérni. Hasonló eredmények érhetők el a Servo CK 340 inhibitorokkal a különböző alföldi gáztermelőkutak (Algyő, Deszk, Hajdúszoboszló, Orosháza stb.) rendszeres kezelése során. Ezek az inlúbitorok folyadék halmazállapotúak és nagy hátrányuk, hogy a nagy kútfejnyomású kutakban nem vagy csak nehezen adagolhatok, mivel az adagolásukhoz feltétlenül szükséges aggregátorok, szivattyúk 25—30 MPa kútfejnyomások esetén nem vagy csak igen korlátozott számban állnak rendelkezésre. Ezen kívül az üzemi tapasztalatok szerint a túlnyomással történő folyékony inhibitor besajtolása után jelentősen csökkenhet a kút hozama, szélsőséges esetben el is fojthatjuk a kutat. Az ismertetett hiányosságok kiküszöbölésére olyan eljárást dolgoztunk ki szilárd inhibitor-kompozíciót előállítására, amely a különböző olvadáspontú inhibitor-komponensekből, az arányoktól függően, olyan termékeket ad, melyek az eltérő kútfejhőmérsékleteicen egyaránt alkalmazhatók. Tehát a találmány lényege, hogy segítségével azonos védőképességgel, szilárd, 40-120 °C cseppenéspontú inhibitorkeverékek állíthatók elő az alábbi összetevőkből: 20 —80 tömegrész CjíTIu telítetlen és telített kar bonsavak (A), 5-30 tömegrész etilén-diamin és/vagy dietilén-triamin (B), 2—40 tömegrész max. 20% olajtartalmú petrolá'um cerezin minőségű mikrokristályos szilárd paraffin és/vagy vizkőgátló, emuizióbontó, oxigénmegkötő, paramn-kiválásgátló anyag (C), 2-20 tömegrész illékony diciklohexil-ammóniummtrit vagy annak megfelelő származékai (D). Eljárásunk szerint a karbonsavakat ésaz amint vagy aminokat 100 °C-on reagáltatjuk egymással, a keletkezett vizet ledesztilláljuk, majd a hőmérsékletet 280 "C-ra emeljük és a reakció teljessé tétele érdekében még 5-8 óra hosszat ezen a hőmérsékleten tartjuk az elegyet. Kísérleteink során azt is megállapítottuk, hogy vákuum vagy iners gázpárna alkalmazása - a melegítés alatt — javítja az inhibitorkeverék védőhatását. Az így nyert termékhez a továbbiakban hozzáadjak az olajtartalmú petrolatumot vagy a mikrokristályos paraffint a fentiekben felsorolt vizkőgátló — stb. - a szénhidrogéniparban a termelés hatékonyságát rövelő vegyszer vagy vegyszereket és a diciklohexil-192.122 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
